DE2145110C3 - Verwendung von N-Arylbenzothiazolsulfenamid in Kombination mit Phenylendiamin-Antiozonans zur Kompensierung einer Abnahme der Verarbeitungszeit von Kautschukformmassen - Google Patents
Verwendung von N-Arylbenzothiazolsulfenamid in Kombination mit Phenylendiamin-Antiozonans zur Kompensierung einer Abnahme der Verarbeitungszeit von KautschukformmassenInfo
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Description
SßS^Ät^i^tdni^^ S&k 1-Äthyloctyl-, 1-Propylheptyl- oder
diamin-Ant.ozo.ans nicht zu sehr herabgesetzt werden ^^„y,^^^. verwendbare phenylen.
JES ^SS
JESSES f^aSSS
als Vulkanisatioasbeschleuniger, nicht aber zur Korn- 3 bis 20, vo ζ g ^ ^^ ^ m
penSrung einer Abnahme der Verarbeitungszeit von enthalten.^ ^ 1)3.Dimethylbutylgruppe oder
von N-Arylber^othiazolsulfenamidcn, nicht aber deren ^^'fec-Pentyl-, besonders die 1-M^bu^
Eieenschaften oder Verwendung. "\y'p ι Athvlpropyl-, die sec-Hexyl-, besonders die
ν*-ι«».«*.,.—,-, . 3-methylbutyl-
tylcyclohexyl-benzothiazolsulfenamide enthalten. Diese besonders die 1-/—„- . .
aliphatisch bzw. cycloaliphatisch substituierten Benzo- oder 1-Propylpentyl-, die sec-Nonyl-, besonders die
thiazolsulfenamide ergeben aber noch keine zufrieden- 1-Methyloctyl-, 1,6-Dimethylheptyl-, 1-Athylheptyl-
stellende Kompensierung der Abnahme der Verarbei- 45 oder 1-Propylhexyl-, sowie die sec-Decyl-, besonders die
tungszeit von Kautschukformmassen, die übliche 1-Methylnonyl-, 1,7-Dimethyloctyl-, 1-Athyloctyl-,
Phenylendiamin-Antiozonantien enthalten. 1,5-Diäthylhexyl- oder 1-Butylhexylgruppe sein.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht Noch andere Phenylendiamin-Antiozonantien kön-
somit darin, Verbindungen zu finden, die die Abnahme nen Ν,Ν'-Dicycloalkyl-p-phenylendiamme sein, wie
der Verarbeitunjjszeit von Kautschukformmassen in 50 besonders N.N'-Dicyclohexyl-p-phenylendiamin. Die
Kombination mit üblichen Phenylendiamin-Antiozon- Phenylendiamin-Antiozonantien sind teilweise im Han-
antien besser kompensieren als die hierfür bekannter- del erhältlich,
maßen benutzten Verbindungen. Als Kautschuk für die Kautschukformmassen kann
Erfindungsgemäß verwendet man somit 0,5 bis man irgendeinen natürlichen oder synthetischen
3 Gewichtsteile K-Arylbenzothiazolsulfenamid in Korn- 55 Kautschuk verwenden. Im allgemeinen wird dabei
bination mit 1,5 bis 6 Gewichtsteilen eines üblichen Kautschuk als ein vulkanisierbarer Dienkohlenwasser-Phenylendiamin-Antiozonans,
jeweils bezogen auf stoff aus Homopolymeren oder Mischpolymeren konju-100 Gewichtsteil·; Kautschuk, zur Kompensierung gierter 1,3-Diene klassifiziert. Synthetische Kautschukeiner
Abnahme der Verarbeitungszeit von Kautschuk- sorten sind beispielsweise Butadien-Styrol-Polymere,
60 Butadien-Isobutylen-Polymere, Neoprenkautsdrok,
100 Gewich
einer Abnahme der Verarbeitungszeit von Kautschuk- sorten sind beispie
formmassen. 60 Butadien-Isobutylen-Polymere, Neoprenkautschuk,
Bevorzugt verwendete N-Arylbenzothiazolsulfen- Äthylen-Propylen-Mischpolymere, Terpolymerkauamide
sind solche, in denen der Aiylrest ein Phenylrest, tschukmaterialien, wie Äthylen-Propylen-Terpolymere,
hlt i Chlorphenylrest ein Mono- Polychloropren, Polyisopren und Polybutadien.
d di NArylbenzothiazolsulfen«
oder Dialkylphimylrest ist, wobei d yg
jeweils 1 bis Ii Kohlenstoffatome enthalten." Beispiele 65 amide in einer Menge von 1 bis 2 Gewichtste
hierfür sind N-Phenyl-.N-p-Methylphenyl-.N-p-Meth- die Phenylendiamin-Antiozonantien in einer Menge
oxyphenyl-, N-p-Chlorphenyl-, N-p-Äthylphenyl-, von 2 bis 4 Gewichtsteilen, jeweils bezogen auf
N-p-Propylphenyl-, N-Buty!phenyl-, N-Pentylphenyl- 100 Gewichtsteile Kautschuk, verwendet.
Sr
Die Kautschukformmassen können zusätzlich zu den N-Arylbenzothiazolsulfenamiden und Phenylendiamin-Antiozonantien
auch noch Antioxidationsmittel, Füllstoffe, Weichmacher, Streckmittel, Beschleuniger
und andere übliche Zusatzstoffe enthalten. Antioxidationsmittel enthalten sie dann gewöhnlich
in einer Konzentration von etwa 0,5 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf den Kautschuk. Wenn erwünscht
können sie außerdem Paraffine und/oder mikrokristalline Wachse, allgemein in einer Konzentration
von etwa 0,5 bis 3 Gewichtsprozent des Kautschuks enthalten.
Die erfindungsgemäß verwendeten N-Arylbenzothiazolsulfenamidc
verlängern die durch die Antiozonantien an sich herabgesetzten Verarbeitungszeiten,
ohne dadurch die physikalischen Eigenschaften des aus der Kautschukformmasse entstandenen Gummiproduktes
zu beeinträchtigen.
Als Kautschukformmasse für Vergleichsversuche wurde eine solche folgender Zusammensetzung verwendet:
lich größeren Verzögerung des Anvulkanisierens führt
als die entsprechende Morpholmyl- und Cyclohexylverbindung.
Mooney-Scorch-Werte
1 Punkt 10 Punkte
10
1
PBS | (Erfindung) | 11,3 | 15,4 | 4,1 |
MBS | (Vergleich) | 8,8 | 10,5 | 1.7 |
CBS | (Vergleich) | 5,6 | 6,8 | 1,2 |
PBS = N-Phenyl-benzothiazol-2-suUenaniid.
MBS — N-Morpholinyl-benzothiazol-2-sulfenamid.
CBS = N-Cyclohexyl-benzothiazol^-sulfenamid.
Zum Vergleich der vulkanisationsverzögernden Eigenschaften verschiedener substituierter N-Aryl-2-benzothiazolsulfenamide
mit N-Cyelohexyl-benzothiazol-2-sullfenamid
wurde folgende Kautschukformmasse verwendet:
Bestandteile
Gewichtsteile Bestandteile
Naturkautschuk 100,00
Ruß 45,00
Zinkoxid 3,10
Stearinsäure 3,00
Schwefel 2,50
N,N'-Bis-(l-methylheptyl)-p-phe-
nylendiamin 2,00
Sulfenamid 0,90
30
Die Bestimmung der Mooney-Scorch-Werte erfolgte gemäß ASTM-D-1077-55 T. Dabei bedeuten hohe
Scorch-Werte eine starke Verzögerung des Anvulkanisierens oder eine lange Verarbeitungszeit, d. h. eine
lange Zeit, bevor die Viskosität der Kautschukmasse ansteigt.
Die Werte der Tabelle I zeigen, daß die erfindungsgemäß verwendete Phenylverbindung zu einer erhebStyrol-Butadien-Kautschuk
100,00
Ruß 40,00
Zinkoxid 3,00
Stearinsäure 2,00
Schwefel 2,00
Strecköl 7,90
N,N'-Bis-(l-methylheptyl)-
p-phenyleudiamin 2,00
Außerdem enthielt die KautschuWormmasse die in
der nachfolgenden Tabelle II angegebene Menge eines Sulfenamids. Die Formmasse wurde 40 Minuten bei
136° C vulkanisiert. Die Mengen der substituierten N-Aryl-2-benzothiazolsulfenamide wurden entsprechend
dem Molekulargewicht variiert, se daß in die Kautschukmasse jeweils 5 m Mol-Teile je 100 Teile
Kautschuk enthalten waren.
Sulfenamid | Gewichtsteile | Mooney-Scorch-Werte | 20 Punkte | 20 | Zerreißfestigkeit |
je 100 Ge
wichtsteile |
S Punkte | 5 | |||
Kautschuk | (kg/cm1) | ||||
23,4 | 2.2 | 139 | |||
CBS | 1,32 | 21,12 | 63,8 | 6,4 | 146 |
PBS | 1,29 | 57,4 | 55,9 | 5,7 | 184 |
P-CH8-PBS | 1,36 | 50,2 | 44,6 | 4,2 | 182 |
P-OCH8-PBS | 1,44 | 40,4 | 67,2 | 7,3 | 176 |
p-Br-PBS | 1,69 | 59,9 | |||
CBS = N-Cydohexyl-2-benzothiazol | •sulfenamid. | ||||
PBS = N-Pheny | 1-2-benzothiazolsulfenamid. |
Die Tabelle II zeigt, daß sämtliche untersuchten N-Aryl-2-benzothiazo!sulfenamide hinsichtlich der Anvulkanisationsverzögerung
und außerdem hinsichtlich der Zerreißfestigkeit dem N-Cyclohexyl-2-benzothiazolsulfenamid
wesentlich überlegen waren. Da, wie aus Tabelle I ersichtlich ist, N-Cyclohexyl-benzothiazol-2-sulfenamid
und N-Morpholinyl-benzothiazol-2-sulfenamid
einander bezüglich der Anvulkanisationsverzögerung äquivalent sind, zeigt die Tabelle II gleichzeitig
auch eine wesentliche Überlegenheit gegenüber dem aus der DT-AS 12 34017 bekannten N-Morpholinyl-benzothiazol-2-sulfenamid.
5 I 6
Beispiel 3 Die Bestandteile wurden in herkömmlicher Weise
Eine Kautschukformmasse folgender Zusammen- ?**»**" J.e^S?r \ZLf™ ^™^ ^^
setzune wurde verwendet- 4° Minuten bei 140 C gehärtet,
setzung wurde verwendet. Die Mooney.Scorcll.Werte für die Verarbeitungs-Bestandteil Gewichtsteile 5 zeiten wurden bei 121° C gemäß ASTM-D-1O77-5S T
setzung wurde verwendet. Die Mooney.Scorcll.Werte für die Verarbeitungs-Bestandteil Gewichtsteile 5 zeiten wurden bei 121° C gemäß ASTM-D-1O77-5S T
Styrol-Butadien-Kautschuk 100 bestimmt. Diese Werte sind die Zahl von Minuten für
Ofenruß 40 einen ein Härtungsmittel enthaltenden Kautschuk,
Zinkoxid 3 die erforderlich ist, um die Viskosität so zu erhöhen,
Stearinsäure 2 daß die Drehkraft des Meßgerätes um 5,8 bzw.
Schwefel 2 io 23 cm/kg gesteigert wird.
Sulfenamid 1,25 Die Werte in der folgenden Tabelle III sind die
Antiozonans (wenn verwendet) 3,32 Ergebnisse der Versuche.
Versuch Nr. Benzothiazolsiüfenamid | N-Phenyl- | Antiozonans·) | Mooney-Scorch-Werte (Min.) | 23 cm/kg |
N-Phenyl- | 5,8 cm/kg | 115,2 | ||
1 | N-p-Methylphenyl- | nein | 82,6 | 56,4 |
la | N-p-Methylphenyl- | ja | 48,0 | 105,6 |
2 | N-p-Methoxyphenyl- | nein | 80,4 | 49,8 |
2a | N-p-Methoxyphenyl- | ja | 43,7 | 78,5 |
3 | ♦) N'-DW-octyl-p-phenylendiamin. | nein | 67,1 | 35,1 |
3a | ja | 30,9 | ||
Aus den Werten der Tabelle III ist ersichtlich, daß Scorch-Werte kompensieren, die mit dem Zusatz des
die N-Arylbenzothiazolsulfenamide bei Verwendung 30 Phenylen-Antiozonans zu der Kautschukformmasse
nach der Erfindung in zufriedenstellendem Ausmaß verbunden ist.
die Abnahme der Verarbeitungszeit oder Mooney-
die Abnahme der Verarbeitungszeit oder Mooney-
Claims (1)
- λ w «.Hexvlohenyl-p-benzothiazolsulfenamid sowie undN-p-Hexyipneny F- ^ metha.SteUungbis 3 GewichtsteilenSoÄ Antiozonantien sind jene, in denen 15 Bevorzugte ^ Herjtvteruppe» besonders die"SFSH
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GB4118671 | 1971-09-03 |
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DE2145110A1 DE2145110A1 (de) | 1973-03-22 |
DE2145110B2 DE2145110B2 (de) | 1976-02-12 |
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